重庆市乡村综合地理信息调查与服务技术研究

2014-03-27杨选伦苏林媛朱俊丰

地理空间信息 2014年3期

杨选伦,苏林媛,朱俊丰

（1. 重庆市地理信息中心，重庆 401121；2.重庆市地质矿产勘查开发局川东南地质大队，重庆 400038）

目前，城乡规划工作中面临：①城乡分割的规划管理制度不能适应城镇化快速发展的需要；②乡村规划的制定和管理相对滞后；③乡和村庄规划管理薄弱，村庄建设散乱，既浪费土地资源，又破坏了人居环境；④部分乡、村庄没有规划，一些乡规划、村庄规划盲目模仿城市规划，没有体现农村特点，难以满足农民生活和农村发展的需要；⑤乡村规划缺乏强有力的法律规范，导致乡村建设难以逐步实现集约化发展[1-5]。本文以乡村规划综合信息调查和乡村数据库建设为突破口，设计了乡村规划综合信息调查系统及乡村规划综合信息数据库管理系统，在此基础上设计了基于移动终端的乡村综合信息查询服务系统。

1 数据体系

图1 总体架构图

系统涉及的数据量大，数据类型复杂多样。为了有效地管理数据，系统对数据按用途进行了分类，分别设计了基础地信息数据库、专题信息和乡村规划综合信息3个数据库。

1.1 系统总体框架

在总体设计中,考虑到数据量大、数据形式多样等特点,结合填报、管理、分析查询以及应用等需求，利用地理调查技术体系，设计了一套完整的信息调查解决方案，包括数据层、基础平台层、应用层、业务层4个逻辑层次，如图1。4个层次相互依赖又相互独立。层中各功能和业务应用以组件和服务的方式进行设计和开发，使层内各功能耦合度最小。

在整个系统框架中，数据层通过对属性数据库和空间数据库引擎的管理，为基础平台层提供数据管理和支撑。基础平台层是整个系统的主要框架，其基于重庆市公共服务平台和ArcGIS Server10构建地理信息应用，为应用层提供应用支撑。应用层和业务层为整个系统的最上层，主要包括Web服务和移动查询两个方面。这两个方面互相独立。Web服务能够提供基于浏览器的一些较复杂的应用，如现状信息在线发布、数据在线统计、填报、修改以及分析等。而移动查询系统主要方便数据的随时随地查阅，为管理者和城市规划人员提供规划决策的数据支撑。

1.2 基础地理信息数据库

基础地理信息数据库主要用来存储地理空间信息，包括基础地形图数据、道路、水系、遥感影像及其他地理信息数据。其中，地形数据覆盖了全市8.24万km2，是乡村规划综合信息数据库的重要基础数据。遥感影像数据含有SPOT、ALOS、IKONOS等多种类型，覆盖范围为全市，最高精度为0.5 m。

1.3 专题信息数据库

专题数据库包括水系、道路、行政区划以及地名地址4个数据库，其中水系数据库数据覆盖范围为全市，包含河流、水库、湖泊、池塘等数据；道路数据库包含基本覆盖全市建成区的城市道路，以及覆盖全市的公路、铁路等；行政区划数据库包含全市的区县界、乡镇（街）界、村（社区）界等行政区划数据；地址数据库包含覆盖全市的各级地名，数量接近50万条。

1.4 乡村规划综合信息数据库

1.4.1 建库内容

乡村规划综合信息数据库包括基础地理信息、人口信息、建筑物信息、经济发展信息、基础设施信息、公共服务设施和公益事业设施信息、特色资源和保护区域信息、发展特点及趋势信息等8个大类、31个中类、149个小类基础信息，如图2。

1.4.2 数据库设计

乡村规划综合信息数据库的基础地理信息数据包括村界矢量数据、各行政村填报的乡村规划综合信息调查信息。属性表的设计是在国家相关标准[6-9]基础上，结合规划编制、规划管理对基础设施数据信息的需求情况，制订了乡村规划综合信息数据库的建库规范：将乡村规划综合信息调查信息划分为行政区划表、村基本信息表、人口信息表、村民住宅基本信息表等31个数据库表，通过设置行政村编码为主键，实现了表-表之间的联系。

图2 乡村规划综合信息数据库组织图

矢量村界数据是乡村规划综合信息数据库的载体。通过将乡村规划综合信息数据导入村界属性库中，实现了乡村规划综合信息数据的空间化，为各种专题数据、专题分析图、信息空间分布提供可视化基础平台。

1.4.3 数据库建设

乡村综合现状信息数据库数据来源主要包括收集的各种空间数据和重庆市域范围所有行政村报送的资料。根据数据类型的不同，采取不同的数据入库方式，如图3。表格数据入库流程如图4。

图3 空间数据建库流程

图 4 文本数据建库流程

2 软件体系

乡村综合地理信息调查系统除数据体系以外，更重要的是建立在数据层之上的软件体系。可以在移动端和PC端进行数据查询浏览，为城乡统筹中的各项决策提供有效的数据支撑。

2.1 软件体系介绍

在乡村综合地理信息调查系统中，软件部分主要包括了数据自动入库程序、乡村规划综合信息调查校核系统、乡村规划综合信息数据库管理系统、基于移动智能终端的查询系统。

数据自动入库程序主要是将人工填写的各种表格导入到基础数据库中，是整个乡村综合地理信息调查系统的基础。乡村规划综合信息调查校核系统主要用来对导入到基础数据库中的数据进行校核，确保数据的准确性。乡村规划综合信息数据库管理系统是在数据准确的基础上建立的一个上层系统，它以重庆市政务电子地图为底图，结合区县乡镇村的范围，将乡村综合数据库进行存储、管理和展示。同时，提供查询和统计功能，为用户提供地理信息应用。而基于移动智能终端的查询系统是基于基础数据库的一个独立的应用系统，该系统目前有在线和离线两种。离线系统提供基本的数据和行政区划界的查询，能够在没有网络的情况下正常使用，但是其数据更新比较繁琐，同时能够查询的详细数据有限。而在线系统必须在无线网络良好的情况下使用，其数据量丰富，而且能够实时提供最新的数据。各软件系统的关系如图5所示。

图5 各软件系统关系图

2.2 数据入库程序

数据自动入库程序主要用于从各行政村填报的乡村规划综合信息调查标准表中自动提取相关属性信息，导入数据库，大大节省了人工录入数据的工作。

该程序专门针对乡村规划综合信息调查表而设计，采用.NET开发，自动读取数据，自动入库，在数据读取过程中自动对各种错误操作进行记录，以便人工修整。

2.3 信息校核系统

信息校核系统主要提供给各区县用户对各行政村上报的属性信息进行审核、更新，以保证上报信息的准确性和实时性。

该系统采用基于ASP.NET架构的B/S模式，基于Ajax技术实现数据的异步交互。其中，前台客户端网页填报页面按照9大类信息表格进行设计，后台实现按照数据库设计将信息分别存储到对应的数据表中。然后，通过对登录信息、数字、字符、合计信息等的验证实现了对乡村规划综合信息调查系统中的信息校验。

2.4 数据库管理系统

数据库管理系统主要以重庆市政务电子地图为底图，结合区县乡镇村的范围，将乡村综合数据库进行存储、管理和展示，并提供查询和统计功能。该系统采用C/S架构，以ArcEngine和.NET为开发环境，以ESRI空间数据库引擎ArcSDE进行存储管理，后台以商业数据库管理系统Oracle为支撑，将空间数据与系统结构表进行存储管理。其中包括了数据浏览、数据查询、数据统计以及数据管理4个模块。

2.5 移动查询系统

移动查询系统的功能与客户端信息查询系统相似，但它主要是为了满足外业调研人员和工作汇报时快速调阅相关信息的需求而建设的。

该系统以公共服务平台电子地图服务为基础，采用C/S结构，共分两个部分：移动终端子系统和服务管理子系统。其中，移动终端子系统运行于iPad上，是用户直接使用的系统；服务管理子系统作为系统数据及服务的管理中心，主要负责数据资源管理、数据安全管理等。服务管理子系统和终端子系统间通过标准接口进行信息交互，其中包括了地图漫游、AGPS定位、地名定位以及信息查询等功能模块。